Различают следующие режимы работы четырехполюсников:
- холостой ход,
- короткое замыкание,
- режим нагрузки,
- режим согласованный нагрузки.
Рассмотрим эти режимы.
Contents
Режим холостого хода прямого включения
Для схемы в режиме холостого хода (рис. 4.8) используем А-форму записи уравнениий. В уравнениях «А»-формы будет отсутствовать второй столбец:
Поделим первое уравнение на второе:
.
Осюда видно, что входное сопротивление холостого хода связано с коэффициентами А и С.
Холостой ход при обратном включении четыреполюсника (А-форма).
Для схемы четырехполюсника в режиме холостого хода обратного включения (рис. 4.9) уравнения будут такими же, как в предыдущем случае, только вместо коэффициента А будет стоять коэффициент D:
Сопротивление этого режима определяется коэффициентами D и С.
Режим короткого замыкания прямого включения
Как и в предыдущих случаях в уравнениях будет отсутствовать один столбец, а схема будет иметь вид (рис. 4.10).
Аналогично получим сопротивление, равное отношению коэффициентов В и D:
Короткое замыкание обратного включения
При коротком замыкании обратного включения (рис. 4.11):
После деления правых и левых частей уравнений друг на друга получим:
Легко доказать,
что:
Режимы нагрузки и согласованной нагрузки
Схема четырехполюсника в режиме нагрузки и согласованной нагрузки примет вид (рис. 4.12). Воспользуемся уравнениями А-формы:
Учтем нагрузку в уравнениях четырехполюсника. Второе уравнение системы можно записать в следующем виде:
.
Передаточная функция по току будет иметь следующий вид:
.
Найдем для четырехполюсника повторное сопротивление z, если известны A, B, C, D:
где , но может быть равно бесконечности;
;
.
Для симметричного четырехполюсника, когда коэффициент A равен коэффициенту D, повторное сопротивление равно:
Рассмотрим согласованный режим нагрузки. Воспользуемся уравнениями А-формы:
Отношение входного напряжения к входному току назовем входным сопротивлением:
а отношение выходного напряжения к выходному току – выходным сопротивлением:
.
Включим на выход четырехполюсника сопротивление zн = z2, если поделить первое уравнение системы на второе и подставить вместо тока отношение напряжения к повторному
сопротивлению , получим:
Рассмотрим режим обратного включения, тогда .
Получим два уравнения с двумя неизвестными величинами. Решим их относительно:
Отсюда:
Такой режим четырехполюсника называют согласованным, а сопротивления z1 и z2 – согласующими:
.
Из режимов холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ) следует:
Если же четырехполюсник симметричный, то есть A = D, тогда
.
Отсюда zc1 = zc2 = z – повторное сопротивление.